NASA's Perseverance-rover staat op het punt een record te vestigen door meer dan 45,16 kilometer af te leggen op het oppervlak van Mars. Dit succes is grotendeels toe te schrijven aan het Vision Compute Element, een modern autonoom navigatiesysteem dat ervoor zorgt dat ongeveer 90 procent van de ritten onafhankelijk gebeurt. Ter vergelijking: de Curiosity-rover kon slechts voor 10 procent autonoom rijden vanwege verouderde hardware.
Deze technologische vooruitgang heeft directe impact op de wetenschappelijke output. Omdat de rover minder hoeft te wachten op instructies vanaf aarde, kan hij effectiever de Jezero-krater verkennen. Hier onderzoekt Perseverance gesteenten van ongeveer 4 miljard jaar oud om vast te stellen of Mars in het verleden geschikt was voor leven en of er water aanwezig was.
Daarnaast is de rover technisch verbeterd ten opzichte van zijn voorganger; zo zijn de wielen opnieuw ontworpen om slijtage te minimaliseren. Hoewel de actuatoren in de wielen aanvankelijk een kortere levensduur hadden, werkt NASA aan een certificering voor 100 kilometer of meer. Aangedreven door een radionuclide generator (RTG), is de verwachting dat Perseverance nog vele jaren operationeel zal blijven.
De eerste zelfrijdende rover op Mars is een groot succes
![Een van de navigatiecamera's aan boord van NASA's Perseverance-rover legde deze afbeelding vast van de sporen die de rover achterliet tijdens de klim naar de rand van de Jezero-krater op 11 oktober 2024. (Bron: NASA)]
Volgende week zal NASA's nieuwste rover op Mars, Perseverance, een record vestigen voor de grootste afstand die door een voertuig op een andere wereld is afgelegd.
De rover, die ongeveer de grootte heeft van een auto en in februari 2021 op Mars landde, zal een afstand van meer dan 45,16 kilometer afleggen over het Martianse oppervlak. Hiermee verbreekt hij het vorige afstandsrecord dat in handen was van de langlevende Opportunity-rover, die in 2018 het contact met NASA verloor.
Een rover die zichzelf bestuurt
"De echte doorslaggevende technologie is het autonome navigatiesysteem geweest," aldus Steven Lee, projectmanager voor de Perseverance-rover bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, in een interview.
Net als zelfrijdende auto's op aarde beschikt Perseverance over geavanceerde camera's aan boord die het omringende terrein in beeld brengen. Deze beelden worden vervolgens algoritmisch verwerkt door een computer aan boord om de veiligste route te berekenen. Voertuigen op aarde hebben natuurlijk bepaalde voordelen, zoals duidelijk gedefinieerde kaarten, straatnaamborden en rijstroken. Bovendien zijn er op Mars talloze "weggevaren", van grote rotsblokken tot zanderige hellingen. Maar Perseverance hoeft tenminste geen rekening te houden met ander verkeer of slechte chauffeurs.
De Curiosity-rover, grotendeels een tweelingbroer van Perseverance die negen jaar eerder werd gelanceerd, had vergelijkbare beeldvormingsmogelijkheden en algoritmen. Echter was de boordcomputer een generatie ouder, en sommige chipsets stamden zelfs uit de jaren 90, vertelt Lee. Als gevolg hiervan is slechts ongeveer 10 procent van het rijden van Curiosity autonoom, omdat de verwerkingscapaciteit te traag is. In zijn vijftien jaar op Mars heeft Curiosity 38,6 kilometer afgelegd.
Daarentegen is ongeveer 90 procent van de afstand die Perseverance heeft afgelegd autonoom, dankzij het (iets) modernere Vision Compute Element. Hierdoor kan het voertuig alle waarnemingen en berekeningen uitvoeren terwijl de wielen draaien. Dat betekent niet dat het voertuig supersnel gaat; de maximale wieldraaisnelheid van Perseverance is ongeveer 150 meter per uur.
Omdat Perseverance echter niet veel tijd hoeft te besteden aan het wachten op navigatiecommando's van bestuurders op aarde, heeft het voertuig de hoeveelheid wetenschappelijke return kunnen maximaliseren.
Een wetenschappelijke topper
"Het is zeer faciliterend voor de wetenschap," zegt Vivian Sun, adjunct-projectwetenschapper van de missie. "Zonder de andere geavanceerde mogelijkheden van de rover tekort te doen, heeft met name het rijden ons in staat gesteld een groter bereik te hebben dan vorige missies."
Het zelfrijdende vermogen van Perseverance vult zijn missie goed aan. Curiosity landde in de Gale-krater en is langzaam op weg naar Mount Sharp; hij beweegt minder en besteedt meer tijd aan het systematisch uitvoeren van gedetailleerde metingen naarmate hij in hoogte stijgt. Perseverance daarentegen landde in de Jezero-krater, waar de wetenschappelijke doelstellingen meer verspreid liggen. De rover is in staat om van de ene naar de andere locatie te cruisen en verrast wetenschappers vaak door eerder op een nieuwe plek aan te komen dan gepland.
Dat is gunstig, want er is veel werk te doen. In de Jezero-krater bestudeert de rover enkele van de oudste gesteenten in het zonnestelsel, ouder dan welke steen dan ook op aarde, daterend van ongeveer 4 miljard jaar geleden. In die tijd bevond de planeet zich in de laatste fasen van het tijdperk van het "zware bombardement", toen rotsen nog in grote aantallen langs de binnenplaneten schoten. Maar de situatie begon tot rust te komen.
"Het is de eerste keer dat we dit terrein in situ hebben kunnen onderzoeken, en dat is erg spannend," zegt Sun.
Er wordt aangenomen dat er tijdens dit tijdperk grote meren en mogelijk zelfs oceanen op Mars bestonden. Perseverance verkent dit oude terrein om beter te begrijpen welke geologische en milieuomstandigheden er destijds heersten, en in hoeverre de planeet geschikt zou zijn geweest voor leven. Wetenschappers geloven dat de planeet er iets uit had kunnen zien als de Mojave-woestijn op aarde, met water dat erdoorheen stroomde, maar de discussie hierover is nog volop bezig. Met Perseverance is er veel data beschikbaar om dit op te baseren.
Blijven rijden
Curiosity functioneert na bijna 15 jaar nog steeds goed op Mars, en de operators van Perseverance geven aan dat de nieuwere rover het evenzeer goed doet. Na een paar jaar op Mars merkten de operators van Curiosity aanzienlijke slijtage aan de wielen van het voertuig op. Daarom zijn de wielen van Perseverance opnieuw ontworpen, en er zijn geen tekenen van significante slijtage, aldus Lee.
Het enige kleine zorgpunt op dit moment zijn de actuatoren in de wielen. Deze waren aanvankelijk getest op een levensduur van 20 kilometer rijden, maar NASA is momenteel bezig ze te certificeren voor ten minste 100 kilometer, en mogelijk langer. Perseverance werkt op RTG-energie (radionuclide generator) en heeft geen brandstoffen, verbruiksartikelen of smeermiddelen aan boord.
Om deze reden, zegt Lee, zou het voertuig nog vele jaren kunnen doorgaan met autonoom rijden over Mars.
De eerste zelfrijdende rover op Mars is een groot succes
![Een van de navigatiecamera's aan boord van NASA's Perseverance-rover legde deze afbeelding vast van de sporen die de rover achterliet tijdens de klim naar de rand van de Jezero-krater op 11 oktober 2024. (Bron: NASA)]
Volgende week zal NASA's nieuwste rover op Mars, Perseverance, een record vestigen voor de grootste afstand die door een voertuig op een andere wereld is afgelegd.
De rover, die ongeveer de grootte heeft van een auto en in februari 2021 op Mars landde, zal een afstand van meer dan 45,16 kilometer afleggen over het Martianse oppervlak. Hiermee verbreekt hij het vorige afstandsrecord dat in handen was van de langlevende Opportunity-rover, die in 2018 het contact met NASA verloor.
Een rover die zichzelf bestuurt
"De echte doorslaggevende technologie is het autonome navigatiesysteem geweest," aldus Steven Lee, projectmanager voor de Perseverance-rover bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, in een interview.
Net als zelfrijdende auto's op aarde beschikt Perseverance over geavanceerde camera's aan boord die het omringende terrein in beeld brengen. Deze beelden worden vervolgens algoritmisch verwerkt door een computer aan boord om de veiligste route te berekenen. Voertuigen op aarde hebben natuurlijk bepaalde voordelen, zoals duidelijk gedefinieerde kaarten, straatnaamborden en rijstroken. Bovendien zijn er op Mars talloze "weggevaren", van grote rotsblokken tot zanderige hellingen. Maar Perseverance hoeft tenminste geen rekening te houden met ander verkeer of slechte chauffeurs.
De Curiosity-rover, grotendeels een tweelingbroer van Perseverance die negen jaar eerder werd gelanceerd, had vergelijkbare beeldvormingsmogelijkheden en algoritmen. Echter was de boordcomputer een generatie ouder, en sommige chipsets stamden zelfs uit de jaren 90, vertelt Lee. Als gevolg hiervan is slechts ongeveer 10 procent van het rijden van Curiosity autonoom, omdat de verwerkingscapaciteit te traag is. In zijn vijftien jaar op Mars heeft Curiosity 38,6 kilometer afgelegd.
Daarentegen is ongeveer 90 procent van de afstand die Perseverance heeft afgelegd autonoom, dankzij het (iets) modernere Vision Compute Element. Hierdoor kan het voertuig alle waarnemingen en berekeningen uitvoeren terwijl de wielen draaien. Dat betekent niet dat het voertuig supersnel gaat; de maximale wieldraaisnelheid van Perseverance is ongeveer 150 meter per uur.
Omdat Perseverance echter niet veel tijd hoeft te besteden aan het wachten op navigatiecommando's van bestuurders op aarde, heeft het voertuig de hoeveelheid wetenschappelijke return kunnen maximaliseren.
Een wetenschappelijke topper
"Het is zeer faciliterend voor de wetenschap," zegt Vivian Sun, adjunct-projectwetenschapper van de missie. "Zonder de andere geavanceerde mogelijkheden van de rover tekort te doen, heeft met name het rijden ons in staat gesteld een groter bereik te hebben dan vorige missies."
Het zelfrijdende vermogen van Perseverance vult zijn missie goed aan. Curiosity landde in de Gale-krater en is langzaam op weg naar Mount Sharp; hij beweegt minder en besteedt meer tijd aan het systematisch uitvoeren van gedetailleerde metingen naarmate hij in hoogte stijgt. Perseverance daarentegen landde in de Jezero-krater, waar de wetenschappelijke doelstellingen meer verspreid liggen. De rover is in staat om van de ene naar de andere locatie te cruisen en verrast wetenschappers vaak door eerder op een nieuwe plek aan te komen dan gepland.
Dat is gunstig, want er is veel werk te doen. In de Jezero-krater bestudeert de rover enkele van de oudste gesteenten in het zonnestelsel, ouder dan welke steen dan ook op aarde, daterend van ongeveer 4 miljard jaar geleden. In die tijd bevond de planeet zich in de laatste fasen van het tijdperk van het "zware bombardement", toen rotsen nog in grote aantallen langs de binnenplaneten schoten. Maar de situatie begon tot rust te komen.
"Het is de eerste keer dat we dit terrein in situ hebben kunnen onderzoeken, en dat is erg spannend," zegt Sun.
Er wordt aangenomen dat er tijdens dit tijdperk grote meren en mogelijk zelfs oceanen op Mars bestonden. Perseverance verkent dit oude terrein om beter te begrijpen welke geologische en milieuomstandigheden er destijds heersten, en in hoeverre de planeet geschikt zou zijn geweest voor leven. Wetenschappers geloven dat de planeet er iets uit had kunnen zien als de Mojave-woestijn op aarde, met water dat erdoorheen stroomde, maar de discussie hierover is nog volop bezig. Met Perseverance is er veel data beschikbaar om dit op te baseren.
Blijven rijden
Curiosity functioneert na bijna 15 jaar nog steeds goed op Mars, en de operators van Perseverance geven aan dat de nieuwere rover het evenzeer goed doet. Na een paar jaar op Mars merkten de operators van Curiosity aanzienlijke slijtage aan de wielen van het voertuig op. Daarom zijn de wielen van Perseverance opnieuw ontworpen, en er zijn geen tekenen van significante slijtage, aldus Lee.
Het enige kleine zorgpunt op dit moment zijn de actuatoren in de wielen. Deze waren aanvankelijk getest op een levensduur van 20 kilometer rijden, maar NASA is momenteel bezig ze te certificeren voor ten minste 100 kilometer, en mogelijk langer. Perseverance werkt op RTG-energie (radionuclide generator) en heeft geen brandstoffen, verbruiksartikelen of smeermiddelen aan boord.
Om deze reden, zegt Lee, zou het voertuig nog vele jaren kunnen doorgaan met autonoom rijden over Mars.
Groetjes,